환경 충격이 낮은 인공 구리 황화물 미네랄을 사용하여 매우 효율적인 바카라 사이트 추천 전환을 달성합니다

Suekuni Koichiro 조교수, 히로시마 대학교 고급 재료 과학 대학원 (이하 "Hiroshima University"), Takahata Toshiro 교수, 그리고 에너지 기술 부서의 바카라 사이트 추천 연구 부서, 에너지 기술 부서의 바카라 사이트 추천 연구 부서 (Ota Michiho) 최고 연구원 (Ota Michihi), 최고 연구 부서 (Ota Michiho), 하이로 시마 (Hiroshima) (Hiroshima) (Hiroshima) (Hiroshima) (Hiroshima) (Hiroshima)의 에너지 기술 부서 (Ota Research Division)의 최고 연구원 "Hiroshima University"), CU를 포함한 연구원 인 "Hiroshima University"), 자연 구리 황화물 광물의 유형 인 담낭과 동일한 결정 구조를 가진 인공 광물 인 CU를 포함한 연구팀₂₆V₂m₆S₃₂(M = GE, SN)을 합성하여 약 400 ℃에서 높은 바카라 사이트 추천 전환 성능을 나타냈다 이 물질에는 주로 독성이 낮고 빵 껍질에 풍부한 매장량을 갖는 Cu (구리), SN (TIN) 및 S (황)가 포함되어있어 희귀 금속이없는 바카라 사이트 추천 전환 물질이됩니다 이 새로운 바카라 사이트 추천 인공 광물의 발견은 환경 영향이 낮은 고효율 바카라 사이트 추천 발전의 실현에 크게 기여할 것으로 예상됩니다

이 결과는 American Physics Association의 Specialized Journal, "응용 물리학 편지"로 출시됩니다

이 연구는 과학 연구 보조금 (일본 과학 연구 : Young Research) <주제 No 26820296>, 기본 연구 (c) <주제 번호 25420699>)의 지원을 받아 수행되었습니다 <주제 No 25420699>), 일반 및 전기 기술 재단의 연구 보조금, 그리고 공공 기초의 연구원의 연구 보조금

열 에너지 (온도 차이 에너지)와 전기 에너지를 서로 효율적으로 변환 할 수있는 재료를 바카라 사이트 추천 전환 재료라고합니다 이 재료를 사용하는 바카라 사이트 추천 발전에는 화석 연료가 필요하지 않으므로 지구 온난화 가스를 방출하지 않으며 기계적인 움직이는 부품이 없기 때문에 장수, 조용함 및 진동이 없다는 장점도 있습니다 바카라 사이트 추천 발전 기술을 사용함으로써, 이전에 포기한 사용하지 않은 열 에너지 및 자연 열 에너지에서 매우 유용한 전기 에너지를 생산할 수 있습니다

최근 몇 년 동안, 발전을 실질적으로 활용하려는 노력이 이루어졌으며, 이는 차량에서 방출 된 엄청난 양의 중간 온도 폐 열 (약 400 ° C)을 회복하고 사용합니다 그러나이 온도 범위에서 사용 된 Lead Telluride (PBTE)는 독성 요소 PB (Lead)희귀 금속입니다 따라서, 높은 지각 매장량과 낮은 독성, 즉 환경 적 영향이 낮은 요소를 사용하여 바카라 사이트 추천 전환 재료를 개발 해야하는 것이 시급히 필요해졌습니다

작년에 Suekuni 조교수 (당시 Hokuriku Science and Technology Hokuriku 대학원 (Hokuriku 대학원 과학 기술 대학원) ", AIST, Riken, 독립 행정 기관인 Riken과 같은 연구 그룹은 자연스럽게 구리 광물을 기반으로 한 인공 광물을 기반으로 한 인공 광물에 대해 일하고 있습니다 황화물 미네랄_12-xni_xSB₄S₁₃를 발견했습니다 높은 바카라 사이트 추천 전환 성능을 보여줍니다 이 물질의 주요 구성 요소는 Cu (구리) 및 S (황)이며 환경 영향이 낮으며 현재 실용적으로 만들기위한 노력이 이루어지고 있습니다 그러나,이 사면체는 또한 소량의 희귀 금속 인 Ni (니켈) 및 SB (안티몬)를 함유한다 따라서 Hiroshima University와 AIST의 연구 그룹은 희귀 금속 함량이 낮은 새로운 재료를 찾고 있습니다 (희귀 금속)

Cu₂₆V₂m₆S₃₂(m = ge, sn)가 준비되었습니다 SS Alloy Co, Ltd (Higashihiroshima City)의 작은 소결 장치를 사용하여 고밀도 소결 신체를 제작했습니다 실온에서 400 ℃에서 400 ℃까지 측정 된 바카라 사이트 추천 특성은 AIST에 의해 수행되었으며, 이는 다양한 황화물 기반 바카라 사이트 추천 전환 물질의 연구 및 개발 기록을 갖는다 전자 상태 계산을 위해, 우리는 Hokuriku 과학 기술 대학의 병렬 컴퓨터 Cray XC30과 첫 번째 원칙 계산 프로그램 OpenMX를 사용했습니다

이 결과는 학계, 정부 및 산업 시설을 효율적으로 사용하여 히로시마 대학교와 AIST 간의 긴밀한 협력을 통해 얻었습니다

이 연구에서 주목을받는 Corusite Cu₂₆V₂m₆S₃₂주요 성분으로서 Cu 및 S를 갖는 입방 (등성) 결정 구조를 갖는다 자연 Cu₂₆V₂m₆S₃₂또한 독성 요소 AS (arsenic)를 M으로 포함한다 따라서이 연구에서, 우리는 바카라 사이트 추천 특성을 평가하기 위해 AS 및 SB를 포함하지 않는 M = GE 및 M = SN을 인위적으로 합성 하였다

10685_10771Ptype금속 전기 전도도를 보여주고 400 ° C (673 K)에서 높습니다치수 바카라 사이트 추천 전환 그림ZT= 07 (ge), 06 (sn)을 발견했습니다 (그림 1) 이 값은 바카라 사이트 추천 전환 효율의 약 6-7%에 해당하며, PBTE 또는 Ni로 치환 된 이전에보고 된 사면체와 비슷합니다 Corusites에서는 일부 구성 요소 중 일부가 원자가 전자 번호가 다른 요소로 대체 된 경우홀 캐리어 밀도조정하기 쉬우므로 기존 재료보다 비쌉니다ZT얻을 것으로 예상됩니다

그림 1 : 차원이없는 바카라 사이트 추천 변환 지수 ZT의 온도 의존성 Colusite Cu26V2m6S32(M = ge, sn)ZTPBTE 및 TETRAHEDOLITE의 NI- 치환 Cu10.5ni1.5SB4S13

Corusites는 너무 비쌉니다ZT바카라 사이트 추천 출력 계수높고 더 많은lttice 바카라 사이트 추천도율낮습니다PCu-3D 및 S-3P의 하이브리드 궤도로 구성된 원자가 대역에서 유래 한 첫 번째 원칙 전자 상태 계산에 의해 발견되었습니다 또한 격자 바카라 사이트 추천도율은 sio₂유리의 절반 미만의 값이 매우 낮은 이유는 단위 셀에 최대 66 개의 원자를 함유하는 복잡한 결정 구조 (그림 2)를 갖기 때문입니다 위에서 언급 한 바와 같이, 높은 바카라 사이트 추천 전환 성능을 제공하는 결정 구조 및 전자 구조의 특성이 밝혀졌으며, 더 높은 성능을 나타내는 인공 광물의 개발은 향후 진행될 것으로 예상된다

그림 2 Corusite Cu26V2m6S32(M = ge, sn) 입방 격자에 66 개의 원자가 포함되어 있기 때문에 복잡합니다

이 연구에서 우리는 인공 구리 황화물 미네랄 콜로 사이트 Cu₂₆V₂m₆S₃₂(M = GE, SN)은 우수한 중간 바카라 사이트 추천 전환 재료로 밝혀졌습니다 원소 전략의 관점에서 Kolusites의 장점은 다음과 같습니다베이스 메탈및 S는 크게 지각이 큰 핵심 예비를 가지고 있으며 희귀 금속 바나듐 (v)이 거의 없습니다 또한, 그것은 강한 독성으로 인해 사용하도록 제한되는 요소를 포함하지 않는 중요한 기능입니다 이러한 특징을 결합한 고성능 코루 코스의 발견은 더 많은 규모의 바카라 사이트 추천 발전에 기여할 것으로 예상됩니다

요소 치환 및 조성 제어를 수행하여 콜 루즈의 바카라 사이트 추천 변환 성능을 향상시킵니다 또한 실제 사용을 준비하기 위해 우리는 환경 친화적 인 미네랄 바카라 사이트 추천 변환 시스템을 생산 한 세계 최초의 선수가 될 것입니다 이러한 노력은 고효율, 낮은 환경 바카라 사이트 추천 발전 발전을 신속하게 실현하고 지속 가능한 에너지 사회의 실현에 기여할 것입니다

◆ 바카라 사이트 추천 발전

Seebeck 효과를 사용하는 발전 응용 프로그램은 금속 또는 반도체 장치의 두 끝 사이의 온도 차이가 두 끝에서 전압을 생성합니다 요소의 한쪽 끝이 고온 열원과 접촉하고 다른 쪽 끝이 온도 차이를 생성하기 위해 저온 열원과 접촉하는 경우 온도 차이에 비례하여 생성 된 전압이 증가합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 희귀 금속,베이스 메탈

희귀 금속은 지각 매장량이 적고 생산량이 낮고 정제의 어려움으로 인해 불안정한 조달 환경을 가진 금속을 나타냅니다 구체적으로, 이들은 리튬, 베릴륨, 붕소, 희토류 (17 요소), 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 코발트, 니켈, 갈륨, 게르마늄, 셀레늄, 루비 디움, 스트론튬, 지르코늄, 나이오 비움, 몰리브덴, 인듐, 안티미 니움, 텔루 륨, 바이 늄, 하프 니움, 타운, 틸루 륨, 니오 튬 레늄, 플래티넘 그룹, 탈 리움 및 비스무트 반면에, 기본 금속은 많은 양의 지각 매장량과 출력을 갖는 금속이므로 개선하기 쉽습니다[참조로 돌아 가기]

◆P타입, 홀 캐리어 밀도

반도체에서 일반적으로 사용되는 용어는 전하 캐리어의 유형을 나타냅니다P유형 재료에서 양전하가있는 구멍은 주로 전기 전도를 담당합니다 단위 부피당 구멍의 수는 구멍 캐리어 밀도 [M^-3]라고합니다 바카라 사이트 추천 전환 재료의 전기적 특성은 캐리어 밀도입니다 (10²⁴~ 10²⁷m^-3)에 크게 의존합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 치수 바카라 사이트 추천 전기 변환 지수 (ZT), 바카라 사이트 추천 출력 계수, 격자 열 전도도

바카라 사이트 추천 전환 재료의 성능을 나타내는 차원 바카라 사이트 추천 전환 지수ZT절대 온도입니다t, 전기 저항ρ, Seebeck 계수S및 바카라 사이트 추천도율κZT=S²tρ^-1κ^-1로 표시됩니다 각 장치는t[케이],S[vk^-1],ρ[ωm],κ[wk^-1m^-1]입니다 이 방정식에서 볼 수 있듯이ZT분자를 늘리려면S분모를 늘리려면ρ를 줄여야하지만 정상적인 물질에서는 어렵습니다S ²/ρ바카라 사이트 추천 출력 계수라고합니다 또한 요소의 두 끝 사이의 온도 차이를 유지하기 위해κ를 낮추어야합니다 전하 운반체의 진동과 고체에서 결정 격자를 통해 열이 운반됩니다κ격자 열 전도도라고합니다[참조로 돌아 가기]